生态学本科教育——实践与思考
2011-02-17杨劼 赵吉 周延林 朴顺姬 梁存柱 王艳荣 牛建明
一、生态学本科教育的现状与发展
生态学是研究生物与环境及生物与生物之间相互关系的一门基础性强、研究范围广、学科间渗透面大、应用领域不断拓宽的重要学科。生态学在促进科学进步、发展经济、协调经济发展与环境保护、维护人类持久生存和发展方面都有不容忽视的重要地位和作用，它作为生物科学与环境科学的桥梁和纽带，是宏观生物学与环境生物学的重要理论基础。
随着全球经济的发展，生态环境问题越来越成为制约社会经济发展的重要因素。诸如全球气候变化；臭氧层耗损；水资源短缺；环境污染；生态环境退化，生态服务功能下降；生物多样性丧失；生物入侵等直接导致全球生态失衡，引发了全球生态危机，引起了全世界各国政府的高度关注，走可持续发展的道路已被世界各国政府所接受和认同。改革开放以来，我国取得了的巨大经济成就，但与此同时，却付出了巨大的资源环境代价：二氧化碳、二氧化硫、污水和固体废弃物的排放量均居世界第一位。生态环境问题带来了巨大的经济社会问题：危害人民身体健康；加剧了各种自然灾害的发生，造成巨大的经济损失；影响社会稳定；生态退化加剧了贫困，因灾返贫，贫富差距加大；制约了经济社会的可持续发展。虽然，人类面临的种种挑战性生态问题的解决不完全取决于生态学的发展，但生态学的核心作用和具有的特殊意义是不言而喻的。生态科学在促进科学进步、发展经济、协调经济发展与环境保护、维护人类持久生存和发展方面都有不容忽视的重要地位和作用。政府在对涉及环境、资源等方面的政策和议题进行决策时，需要借鉴和依赖相关学科原理及其研究成果和结论。生态学作为解决人类生存环境中重大问题的理论基础，日益为人们所接受。
1．生态学人才培养的现实需求
党的十七大报告明确提出，“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”。环境科学和生态学学科面临重大的发展机遇，对生态学教育工作者提出了新的课题。努力培养和造就一代具有“可持续发展”信念、价值观和能力的和掌握基本生态学原理的新人，这是我国实现社会可持续发展的根本保证；在中国高等教育迈向大众化的进程中，坚持规模、结构、质量、效益协调发展，稳定生态学本科教育规模，加强研究生教育。坚持多样化发展，无论从“人力需求”还是“社会需求”，无论是从物质生产、精神生产需要，对高等教育的需求都是多样化的；坚持特色化发展，“特色”就是不可替代性，不可替代性就是水平。加强应用型人才培养，生态学高等教育要不断适应经济建设对应用型高级人才的需求。
根据我国的国情和发展现状，生态学人才培养符合可持续发展战略，生态学人才需求是长期和稳定的。我国生态学发展对人才的现实需求包括：生态学领域需要具有生态学功底扎实的研究型人才；具有生态学教育背景的复合型管理人才；对全民实行生态学普及、素质教育的师资等。但目前我国生态环境类学生的就业问题并不乐观。
2．生态学学科发展与本科教育
生态学专业本科学生主要学习生态学、生物学、环境科学和地学基础方面的基本理论和基本知识，受到基础研究、应用基础研究和应用研究的科学思维和科学试验训练，具有较好的科学素养，掌握现代生态学理论和利用计算机处理实验数据等信息的技能，具备从事生态学教学、研究和管理工作的能力。本科培养方向主要分为基础生态学和应用生态学。
随着生态学学科的发展，生态学超越了其最初起源的生物学和地理学的范畴而成为研究生物、环境、资源及人类相互作用的基础和应用基础科学；生态学研究的空间尺度不断拓展，已经突破了以研究个体、群落、生态系统为对象的研究范畴，在宏观方面向景观、区域和全球发展，微观上则向器官、细胞核分子水平上延伸；生态学研究的时间尺度，从对当前现象的描述向历史的回溯和未来的预测发展；生态学研究的对象，从自然生态系统向自然-社会-经济复合系统扩展，从结构与功能研究向过程与预测研究发展，从局部的、孤立的研究向整体的网络化研究发展；生态学与其他学科有着众多的结合点，使得新的边缘分支学科不断涌现。美国生态学会在1996年提出了21世纪生态学发展的五个前沿领域是：生态工程、生态经济、生态设计、工业生态和生态（环境）伦理。这对我国生态学教育发展战略的确定将产生重要影响，必须引起高度重视。在研究方法上，从以定性描述为主向定量模拟为主发展。
生态学必须成为决策管理的重要工具。没有对人与环境复杂多变生态关系的深刻理解，我们的决策就可能出现严重失误，给未来造成严重问题。人类未来的健康取决于我们赖以生存的空气、水、土壤质量以及动植物和微生物等之间的微妙的平衡关系，而生态学有助于我们理解这种平衡的运行、受扰机制及服务功能。
生态学正以崭新的面貌出现在现代科学的舞台，并日益展现出蓬勃的生机。为此，生态学本科教育发展面临诸多新的机遇与挑战，生态学人才培养如何适应学科发展，值得我们认真总结和思考。
3．生态学人才培养的特色
根据生态学专业多年来教育研究与课程改革的实践经验与成果，充分体现了本专业的人才培养模式与特色，专业培养目标更加明确。
（1）在教学观念上，处理好知识、能力及素质三者之间的关系，强调三者的综合训练，强调理论与实际应用的结合，把单纯的知识传授转变为技能、能力的培养。
（2）在教学方式上，建立以实践为基础，以解决问题为中心的教学模式，充分发挥学生的主观能动性。提高学生主动获取信息、利用信息的能力；培养学生理论联系实际的能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力，强调学生自学能力的培养。
（3）在专业技能上，创造良好的实践教学条件，使学生能够把书本上的知识应用于实践过程，采取各种教学方式，加强学生实际技能的培养，为将来的发展奠定坚实的基础。
本专业强调理论与应用并重以及生态学的“综合性”和“宏观性”特点，使培养出来的学生具有良好的从事实际工作的素质。毕业生可担任农业、环保、计划、国土资源等部门的行政管理工作、高等院校教学科研工作，科研单位及生产部门的科技工作，各级技术推广单
位的技术管理和推广工作，各层次生态工程的设计和建设工作，区域农业开发的规划、设计、实施及管理工作。
二、内蒙古大学生态学专业建设
1.生态学专业的建设
内蒙古大学生态学专业的设置是为适应我国经济建设的需要，特别是为适应内蒙古自治区生态环境资源的开发、利用、保护、治理的迫切需要而建立的具有地区特色和民族特色的专业。
内蒙古大学建校之际，我国著名植物生态学家李继侗学部委员将北京大学生物学系的植物生态学与地植物教研室移植到内蒙古大学。20世纪70年代末期，李博院士在内蒙古大学生物学系植物生态学和地植物学专门组的基础上，主持创办了全国第一个生态学专业，并邀请国内著名生态学家阳含熙、陈昌笃、周纪伦、胡适之等到我校举办生态学专题讲座，使我校生态学专业从一开始就建立在较高的起点之上。1989年，内蒙古大学“生态学专业建设”获国家高等教育优秀教学成果奖，“生态与环境生物学专业的创建与发展”获自治区普通高校优秀教学成果一等奖。20世纪90年代以来，随着教学改革的深入，内蒙古大学多次参加和主持全国生态学专业建设与教改工作。始终坚持“面向草原、旁及农林”的办学思路；“立足边疆、服务内蒙、面向全国”的办学理念；形成了“草地生态学与农牧业生物技术”的办学特色。生态学野外实习持续40余年，使学科特点与地域特色紧密相联，形成了富有特色的实践性教学。近5年，生态学专业本科毕业生考取硕士研究生人数平均达到50%以上。本专业毕业生的生态学基础知识扎实、野外工作能力强，普遍受到用人单位的肯定和好评。
2．实践能力培养的条件建设
本专业设有生态学综合实验室、动植物生物学实验室、土壤学实验室、植物生理生态实验室、遥感与地理信息系统实验室、环境生物学实验室、计算机室、分析测试室以及其他相关的支持体系。拥有一流的遥感数字图像处理及地理信息系统软件、大型绘图仪、大幅面扫描仪、CO2/H2O分析仪、叶面积仪、便携式光合作用测量系统、稳态气孔仪、原子吸收光谱仪、微波消解仪、定氮仪、纤维素和脂肪分析仪、土壤粒度分析仪、自动气象站等大型仪器设备及其他小型仪器设备200多台（件、套），总值1350多万元。这些仪器设备的投入使用，大大提高了本专业室内外测试手段的先进性以及数据的精确性，完全能够满足本专业人才培养的需求。野外实习基地有：锡林郭勒盟草原生态系统定位站、西鄂尔多斯国家珍稀濒危植物自然保护区、内蒙古皇甫川水土保持试验站、大青山和蛮汗山等。
将本科生“创新基金”、大学生“挑战杯”、高年级学生的毕业论文与设在本专业的“草地生态学重点实验室”的科研项目的内容相结合，指定专门教师予以指导，对学生的基本科研素养进行培养。参加“创新基金”和“挑战杯”的学生在二年级末即可进入实验室，参加毕业论文的学生在三年级末进入实验室，重点实验室对这些学生实行全天候开放，本科实验室也针对高年级学生开放。
3．“普通生态学”精品课程的建设特色
“普通生态学”属环境科学和生物学类生态学专业本科生的基础课程，也是许多高校的素质教育课程。内蒙古大学是全国第一个创办生态学专业（1978年）的高校，“普通生态学”课程传统悠久而积淀深厚，是内蒙古大学几代生态人心血的结晶。该课程在几十年持续发展中形成了鲜明的课程特点。
（1）面向不同对象授课，教学形式多样化。专业教育与通识教育相结合。面向不同授课对象，创建了有针对性的生态学课程体系。“普通生态学”是面向生态学与环境科学专业本科生的主干基础课；面向生物学基地、生物科学专业本科生的专业必修课；面向全校本科生的公共选修课。
（2）科研与教学相结合，与时俱进加强教材建设。编著出版基础课教材、实验实习和辅助教材共14部，在国内生态学教学中起到了示范与辐射作用。
（3）理论教学与实践教学紧密结合，形成了富有地区特色的实践教学模式。实践教学的三个层次：实验教学条件建设；强化野外综合实习；课外科研训练。面向草原、旁及农林的办学思路在本课程建设过程中得到了很好的诠释。依托长期形成的草地生态学学科优势，结合40余年野外综合实习经验，形成了富有特色的“点-线-面”相结合的实践教学环节。
三、对本科生态学教育的思考
高等生态学本科教育任务不仅是培养环境科学的科技人才，更要培养能够理解可持续发展战略，并具有为之奋斗的精神的一代新人。社会更需要掌握生态学理念的各类人才，而不是大量的生态学专门人才。
1．非生态（环境）专业的生态学教育
（1）生态学已成为指导人类行为准则的一门科学
生态学学科已成为指导人类实施可持续发展的核心学科之一。生态学将是指导与实践人类这一伟大战略进程的科学理论基础和行动指南，而且在指导人类如何保护和合理利用生物资源方面也发挥着独特作用。生态学家承担着实施可持续发展这一划时代重要思想和实践的重大责任。
（2）生态学作为素质教育的理想课程
高校应当把环境教育作为素质教育的一部分，培养大学生的环境意识和可持续发展的观念，“普通生态学”课程是全面素质教育的理想课程。要加强复合型人才的培养，鼓励和支持环境人文社会科学的学科发展。鼓励和支持环境经济学、环境管理学、环境法学、环境伦理学等学科的发展。因此，建议将生态学与可持续发展科学列入非生态学（环境科学）本科专业素质教育必修课。
2．生态学（环境科学）专业教育
（1）转变教育观念
要实现人才培养目标，我们必须进行教育思想和观念的转变，要采取因材施教即分层次、分类型、多样化进行培养的思路， 要确保在由“精英教育”向“大众化教育”的转变中，既能满足量的增加，又能保证质的提高；要将“专业对口”的观念转变为“专业适应”的观念；要将“专才”、“统才”培养模式转变为“通才”、“复合型人才”培养模式；要将“应试教育”模式转变为“知识、素质、能力”并重的教育模式。为此要转变教育观念，不断提高教学质量。
（2）更新专业基础课程设置
生态学专业的主干学科有生态学、生物学、环境科学；在所有的生物基础学科之中，生态学与生理学、遗传学、进化论和行为学的关系更为密切；在研究生物与生态因子的相互作用时，还依赖于许多其他自然科学的理论和方法。生态学与其他学科交叉渗透的新分支学科的发展，将是生态学理论方法论上发展的最活跃部分，它们是生态学中具探索性、先导性的前沿研究阵地，如数学生态学、化学生态学、行为生态学、分子生态学、农业生态学、城市生态学、产业生态学、景观生态学、进化生态学和遗传生态学等。它们都将以不同程度、不同方式参加宏观或微观的一些较复杂的功能和较深入的机理的研究。在原有专业基础课的基础上，适当增加以上专业基础课或专业课。许多生态学家和经济学家强调，生态学应被理解为自然经济学，是管理自然的科学，在相关的经济管理基础课程中可考虑列入教学计划。
（3）突出特色与品牌
作为一个专业，一定要有相对稳定的培养目标、规格和能力，创出品牌。而这种规格和能力，应为用人单位所熟悉，好像产品目录一样。尤其是生态学，由于植被分布、利用、研究方法等的差异，更容易体现出特色。因此，抓住区域特色可能会使打造品牌的过程更容易些。
3．大学本科生态学教育存在的问题与对策
（1）存在的问题
目前，大学课程没有把解决生态环境问题的科学依据、技术出路、经济支持和社会运作等方面的问题系统地进行阐述，使学生难以理出解决问题的思路和切入点；国内生态学本科毕业生所具备的分析、解决有关的生态环境问题的能力，与社会需求、社会期望之间存在较大差距，从而导致生态学毕业生直接就业存在较大困难。究其原因，主要是庞大的生态学知识体系与有限的教学时间、有限的教学资源之间存在有较大的矛盾。一方面，生态学学科需要以多学科为基础，需要多学科的支撑。生态学专业本科生在大学四年的学习期间，除了与其他专业的学生一样，要学习公共课程之外，还要学习数、理、化、环境科学、生命科学、地学等必需的大量基础课程，占用了较多的教学时间，而真正用于专业课程学习的时间非常有限。另一方面，生态学作为一门实验性科学，需要进行多方面的实践、实训，如生态工程、生态规划、污染生态、产业生态、生态毒理等。然而，国内多数高校此方面的条件普遍欠缺，即使开设这些课程，也多为理论学习，由于条件所限，学生很少能接触到实践训练。
（2）对策
鉴于大学生态学教育中存在的上述问题，需要从社会需求和学科自身的特点出发，进行通盘考虑。然而，不管是从社会需求考虑，还是从学科自身的特点考虑，其首要的问题，是需要对现行的培养方案和课程体系设置进行调整、改革，协调好“宽、专、交”的相互关系，适度淡化专业，生态学更专业化的教育应放在研究生教育中，进一步解决“教什么”和“怎么教”的问题。由于生态学具有很强的地域性特点，各学校在制定、修订培养方案和课程体系设置时，要结合各自的特点、优势、条件等，制定出既能适应社会对生态学人才的需求态势，又能为学生毕业后的发展创造空间。
积极推进通识课程的改革，强化宏观生物学基础教学。我国生物学教学也存在着严重的缺陷，“植物学”、“动物学”、“微生物学”、“生态学”及“宏观生物学”课程已大大削弱，不少青年学者连标本鉴定和土壤识别都十分困难，在这种状况下很难产生优秀的生态学家。在面对这些无法用传统的线性思维和单学科途径来解决的问题时，生态学以其固有的非线性思维模式、系统性观点、整体性理论、多学科研究的传统和近代发展的环境策略与模拟方法等，为探索解决危机的途径提供了科学基础与框架。建议组织力量认真探讨现代生态学对数学、物理、化学等学科知识点的需求，编写出在内容上和学时上适合生态学、环境科学专业的教材。
在政策措施方面，呼吁建立环境科学类（生态学）基础科学与研究人才培养基地，提高本科生至研究生的培养比例，为培养精英人才做准备。生态学科的真正发展，还有赖于提高我国全民族、全社会的生态意识，增强决策和管理人员的生态意识。因此，开展全社会的生态学普及教育，包括幼儿园到高校的生态教育体系，无疑是社会进步必不可少的社会义务。积极地开展生态学普及教育，也是生态学教育不可忽视的任务。
